Етап 1: Попереднє проектування та планування
Правильне планування до початку будівництва закладає технічну й правову основу для проектів із сталевих конструкцій. На цьому етапі ми починаємо розглядати перетворення концептуальних вимог у практичні плани дій і оцінюємо потенційні ризики на подальших етапах.
Структурне проектування, координація BIM та деталізація, готова до виготовлення
Як частина процесу будівництва інженери-конструктори надають послуги з проектування та будівництва, щоб перетворити архітектурні проекти споруди на юридично дійсні об’єкти. Під час цього процесу інженери забезпечують ресурсну оптимальність запроектованих споруд і підвищують стійкість будівлі до землетрусів. Інженери використовують BIM для усунення конфліктів, пов’язаних із проектуванням, між різними елементами будівлі. Цей підхід доведено зменшує повторну роботу приблизно на 15 %, що, у свою чергу, економить час і кошти. Підготовлюються остаточні деталізовані будівельні креслення для виготовлення. Креслення містять усі необхідні дані для будівництва, зокрема специфікацію розташування отворів під болти (з допуском ±1,5 мм), CAD-файли для лазерного різання та матеріали, які сертифіковано відповідають стандарту ASTM.
Перед початком змагання ви вже перемогли, узгодивши питання з місцевими органами влади. Вони можуть вказати на потенційні проблеми й сприяти отриманню необхідних документів, оскільки добре обізнані з місцевими нормами зонування, екологічними та будівельними вимогами. Рекомендовано провести попередній аналіз до початку будівництва, щоб виявити можливі проблеми, пов’язані з будівництвом: наприклад, крани можуть мати недостатній радіус дії для обслуговування будівельного майданчика або існувати залежності щодо транспортування матеріалів. Найефективнішим підходом є узгодження вимог і технічних специфікацій проекту всіма зацікавленими сторонами в рамках контракту. Замовник найкраще розташований для вирішення конфліктів. Проблеми виявляються заздалегідь, і будівництво може тривати без перешкод.
Тисячі проблем було виявлено й усунено заздалегідь, що робить можливим усунення ще більшої кількості проблем. Завдяки цьому підходу забезпечується повний контроль над термінами й витратами на додаткові роботи, що дає Замовникам змогу досягти бажаного стану. Основна увага приділяється підтримці показників «Залишилось невирішених» та «Залишилось проблемних» на бажаному рівні.
Етап 2: Позасайтове виготовлення та забезпечення якості
Точне виготовлення: різання, зварювання та підготовка поверхні (ASTM A6/SSPC-SP6)
Існує три основні процеси виготовлення конструкційних сталевих елементів, які також є ключовими точками контролю якості. По-перше, сталеві листи ріжуть за допомогою точних лазерних або плазмових різаків. Ця технологія різання забезпечує допуск ±2 мм, що є критичним для подальшої збірки сталевих елементів. По-друге, сертифіковані зварники, які працюють відповідно до стандарту AWS D1.1, з’єднують сталеві елементи. Для перевірки повноти та правильного сплавлення швів виконують ультразвукове тестування. По-третє, відповідно до стандарту підготовки поверхні SSPC-SP6, створюють профіль дробоструминного очищення глибиною 50–85 мікрон. Цей профіль забезпечує відповідну основу для прилягання системи покриття, а також видаляє прокатну окалину й іржу. Ми можемо контролювати умови підготовки та дробоструминного очищення в цьому процесі — це також перевага порівняно з неконтрольованими й непередбачуваними умовами на будівельному майданчику. Перед відправкою всі елементи перевіряють за допомогою координатно-вимірювальної машини, щоб переконатися, що вони відповідають дозволеним допускам.
Наші протоколи контролю якості під час виробництва та незалежного інспекційного контролю
Створення надійної системи контролю якості дозволяє нам виявляти й усувати проблеми на кожному етапі виробничого процесу. Контрольні точки контролю якості включають фізичні вимірювання, які проводять техніки з контролю якості, а також спільні фотографії, отримані інспекторами зварювальних швів за допомогою цифрового рентгенівського зображення зварних з’єднань. Неочікувані аудити контролю якості проводять незалежні інспектори, акредитовані за стандартом ISO 17020, та консультанти з відповідності вимогам AISC 303. Залежно від масштабу аудиту, у рамках контрольного переліку виконуються неруйнівні випробування (NDT): оцінка поверхневих тріщин за допомогою магнітних частинок, вимірювання твердості (після термообробки) та вимірювання товщини покриття. Результати безпекових аудитів за минулий рік показали середнє зниження кількості дефектів на 66 % завдяки використанню трирівневої, ступінчастої системи контролю якості порівняно з одностадійними інспекціями. Ми використовуємо детальну систему відстеження, щоб відстежувати й документувати історію кожного компонента продукту — від початкового джерела сировини до готового виробу.
Етап 3: Підготовка майданчика та інтеграція фундаменту
Підготовка майданчика є одним із найважливіших етапів будівництва сталевих конструкцій. На початку процесу будівельна бригада очищає будівельний майданчик від зайвих залишків старих споруд, а також інших видів уламків і біомаси у вигляді дерев та чагарників. Після очищення майданчика робочу зону вирівнюють, щоб забезпечити рівність поверхні ґрунту в межах 25 мм у будь-якому напрямку. Різні будівельні майданчики та споруди вимагають різної несучої здатності. Перед початком копання фундаментів будівлі інженери-будівельники проводять дослідження ґрунту, щоб визначити його несучу здатність. Під час підготовки ґрунту будівельники ущільнюють його в кілька шарів, а також прокладають необхідні каналізаційні труби для систем водопостачання, електропостачання та зв’язку. Після підготовки ґрунту бетон піддають термічній обробці, а будівельники встановлюють анкерні болти у загорнутому бетоні для подальшого вирівнювання зі сталевим каркасом будівлі. Після повного затвердіння бетону будівельники проводять остаточний огляд, щоб визначити, чи відповідає будівельний майданчик заданим допускам. Як тільки будівельний майданчик повністю підготовлено, інженери-будівельники починають безпосередньо будівельний процес.
Етап 4: Монтаж конструкції та стабілізація каркасів
Порядок монтажу: спочатку розпорки, пріоритет вітрових відсіків
У вітряних умовах стабільні збірки сталевої конструкції найкраще виконувати, починаючи з установки головних розпорок одразу після встановлення перших колон. Цей метод зменшує вертикальні прогини та ризики обвалення. Щодо вітрових відсіків, будівельники оперативно надають перевагу їх «секціонуванню» та окремому вітровому відокремленню замість одночасного виконання всіх відсіків. Це також зменшує загальні вертикальні прогини конструкції. Ці принципи застосовуються на будівельних майданчиках і підвищують безпеку будівельників та загальну якість збірки конструкції.
Відповідність AISC 360: калібрування розмірів, розташування колон і ферм, монтаж прогонів
Всі відхилення від вимірювань знаходяться в межах допусків розділу 7 стандарту AISC 360 для процесів виготовлення та монтажу. Результати геодезичних вимірювань підтвердять, що відхилення були утримані в цих межах до початку монтажу огороджувальної оболонки.
Етап 5: Завершення огороджувальної оболонки та закриття проекту
Облицювання, теплові мости та попередній огляд перед передачею
Останнім етапом формування огороджувальної конструкції будівлі є монтаж облицювальних панелей. Підвищення енергоефективності будівлі залежить від правильного монтажу облицювальних панелей. До цього облицювальні підрядники будівлі вирівнюють панелі за допомогою корозійностійкої кріпильної системи та створюють водонепроникне ущільнення в місцях з’єднання елементів будівлі. Основною проблемою під час будівництва є тепловий міст. Теплові мости відповідають приблизно за 30 % енерговтрат у комерційних будівлях. Тепловий міст виникає, коли теплоізоляційні матеріали не повністю покривають з’єднання конструктивних елементів будівлі. Щоб усунути теплові мости, будівельники забезпечують неперервне й повне теплоізолювання по всьому з’єднанню. Перед передачею будівлі замовнику проектна команда має виконати 12-пунктовий контрольний перелік, щоб забезпечити функціональний повітряний та водяний бар’єр, а також оцінити цілісність дренажної системи. Цілісність повітряного бар’єра перевіряють за стандартом ASTM E283. Виміри та відстані між елементами перевіряють підрядники, щоб відповідати вимогам AISC 360. Гарантійні зобов’язання завершено й остаточно оформлено. Кожна з цих функцій забезпечує готовність будівлі до заселення, її енергоефективність та відповідність чинним нормативним вимогам.
Часті запитання
Що таке попереднє проектування в проектах сталевих конструкцій?
Етап попереднього проектування зменшує ризики повторної роботи шляхом встановлення першої технічної та нормативно-правової основи й перетворення концептуальних вимог у детальний проект.
Які переваги дає координація за допомогою BIM на етапі попереднього проектування?
Координація за допомогою BIM дозволяє виявити проблеми проектування на ранніх стадіях, що зменшує обсяг повторної роботи приблизно на 15 %. Це економить як час, так і кошти.
Яка перевага використання позамайданного виготовлення порівняно з роботою на місці?
При позамайданному виготовленні умови праці краще контролюються, що забезпечує вищу точність виконання робіт та більшу узгодженість. Також негативний вплив несприятливих погодних умов є менш вираженим.
Що таке етап інтеграції фундаменту та що він охоплює?
Етап інтеграції фундаменту включає очищення ділянки, вирівнювання рельєфу ділянки, проведення ґрунтових випробувань, монтаж підземних комунікацій та заливку бетону для фундаменту з встановленими анкерними болтами.
Яким чином забезпечується структурна стійкість під час зведення будівлі?
Структурна стійкість забезпечується, насамперед, за допомогою підходу «спочатку розпорки» та використання вітрових відсіків для розпорки конструкції на етапі її збирання.